北京科技大學 操作系統 試題

1.       什麼是【管態】和【目態】,中斷向量中的處理機狀態位爲何要標明爲管態?

【管態】也稱爲特態、核態、系統態。機器處於管態時程序可以執行硬件所提供的全部指令(特權指令和非特權指令)。

【目態】也稱常態或用戶態。機器處於目態時程序只能執行硬件提供的非特權指令。

計算機硬件只提供上述兩種處理機狀態,由一位觸發器標示,通常屬於程序狀態字PSW的1位。

轉換:處理機狀態由目態轉爲管態的唯一途徑是中斷。管態到目態的轉換可以通過管態程序(操作系統程序)修改PSW來實現。

 

2.       中斷向量是由操作系統程序決定的,還是由用戶程序決定的?

由操作系統程序確定的。向量的內容包括中斷處理程序的入口地址和程序狀態字(中斷處理程序運行環境),中斷處理程序是由操作系統裝入內存的,操作系統將根據裝入的實際地址和該中斷處理程序的運行環境來填寫中斷向量。

 

3.       在分時系統中,當進程數爲50時,爲了保證響應時間不超過2秒,選取的時間片最大值爲多少?

2s/50=4ms.

 

4.       【現代計算機的特性】是什麼?何謂【並行】?何謂【併發】?各對處理機有何要求?

【特性】:

【並行】是指同一時刻同時進行,進程並行需要多處理器的支持;

【併發】是指在一段時間內,多個進程都在向前推進,而在同一時刻,可能只有一個進程在執行,多個進程輪流使用處理器。

 

5.       何謂【系統調用】、【線程】、【進程遷移】?進程遷移的內容和步驟是什麼?分佈式操作系統中,進程能否由一臺主機任意遷移到另外一臺主機?爲什麼?

【系統調用】:是操作系統提供給編程人員的唯一接口。訪管指令加準備參數和取返回值

【線程】:是在進程內用於調度和佔有處理機的基本單位,它由線程控制表、存儲線程上下文的用戶棧以及核心棧組成。線程是進城的一部分。

【進程遷移】:進程遷移就是將一個進程從當前位置移動到指定的處理器上。

 

6.       設某操作系統採用靜態搶先式優先級進程調度,優先數越小,優先級越高。若進程1時刻0到達,優先數爲90,需耗時10秒;進程2時刻3到達,優先數爲75,需耗時5秒;進程3時刻5到達,優先數爲65,需耗時3秒,請問CPU的服務順序是怎樣的。

7.       若不考慮進程同步與互斥,則多個進程的併發執行可能會導致進程運行結果不確定是由於請求I/O而引起的。爲什麼?

8.       給出一個虛擬資源的例子。

9.       硬件將處理機劃爲兩種:管態和目態。這樣做有何好處?

10.     採用段式分配的內存管理機制爲什麼不會產生內部碎片?

11.     簡述I/O操作的演變過程:查詢方式→中斷方式→通道方式。

12.     爲何中斷是進程切換的必要條件而不是充分條件?

13.     分析中斷與進程狀態轉換之間的關係

14.     緩衝的重要用途是什麼?操作系統主要通過它解決什麼問題。

15.     什麼是交換區?什麼是快表?

16.     關中斷影響系統的併發性?多處理機系統能否利用關中斷來實現互斥?

17.     關中斷後操作系統進入死循環,會產生什麼後果?

18.     下列中斷事件哪些可由用戶處理?哪些只能由OS處理?

19.     溢出     地址越界     除零     非法指令  掉電

20.     如果中斷由用戶處理,爲何需要將被中斷程序的斷點信息由系統堆棧彈出並壓入用戶堆棧?

21.     進程切換時,上行進程的PSW、PC爲何必須由一條指令同時恢復?

22.     段頁式分配優點是何?頁的大小和段的大小各是由誰決定的?。

23.     有人說,等長時間片輪轉處理機調度算法的分時操作系統中,各用戶所佔有處理機的時間總和是相等的。對嗎?爲什麼?

24.     PCB是什麼?作用爲何?

25.     系統資源利用率與系統效率是否一定成正比?舉例。

26.     已知某計算機系統的虛擬地址爲16位,其中第10 ~ 15位爲頁號,第0 ~ 9位爲頁內地址。假定在時刻t,進程P只有第0、1、2、3頁在內存中,對應的物理塊號分別爲5、8、10、6。下列虛擬地址是否在內存中。若在,則給出相應的物理地址及變換過程。

27.     0823DH                       

28.     196AH

29.     比較段式存儲與頁式存儲的優缺點。

30.     在段式存儲管理中,一個段的長度是否可以大於內存的長度?在段頁式存儲管理中呢?

31.     以動態重定位方式裝入執行的進程,地址轉換工作是在何時進行的?。

32.     在採用分段內存管理機制的系統中,段表是由誰建立的?。

33.     爲什麼採用“空閒頁鏈”管理內存速度快,而管理外存空閒塊速度慢?

34.     文件打開後返回一個文件描述符,以後讀寫文件使用該符而不用文件名,此法有何好處?

35.     考慮文件的共享性,對於打開文件和關閉文件系統調用命令,操作系統各需完成哪些任務?

36.     爲何文件打開方式記錄在用戶打開文件表中,而不是記錄在系統打開文件表中?

37.     多個進程共享同一文件時,其FCB爲何只能在內存中保存一個副本?

38.     文件控制塊分爲兩部分後,其目錄項中包含哪些內容?

39.     對於大多數系統來說,應用程序在訪問文件之前需要首先打開文件,不再使用時應關閉文件。爲什麼?

40.     說明下列概念的區別。

41.     文件索引節點  文件保護  文件保密  文件安全

42.     磁帶機爲何不適合作共享設備?

43.     什麼是設備獨立性?如何實現?

44.     處理機與通道之間是如何通信的?通道與處理機之間呢?

45.     說明下列術語之間的對應關係

46.     ① I/O設備    ② I/O驅動程序    ③ I/O進程

47.     與爲每個設備配置一個緩衝區相比,採用可爲多個設備共用的緩衝池有何優點?

48.     設CR1是一組變量SV1的臨界區,CR2是另一組變量SV2的臨界區,當進程P1進入CR1時,進程P2是否可以進入         CR2?爲什麼?

49.     何謂忙式等待?是否還有其他方式的等待?比較它們之間的聯繫和差別。

50.     對於“生產這者/消費者”問題來說,假設緩衝區是無界的,試用信號燈和PV操作給出解法。

51.     設有一個可以裝A、B貨物的倉庫,其容量無限,但要求倉庫中物品的數量滿足下述不等式:0≤A物品數量—B物品數量≤N。

52.     N爲正整數。試用信號燈和PV操作描述A、B兩種物品的入庫過程。

53.     由V操作喚醒的進程是否一定能夠進入運行狀態?舉例說明。

54.     假定系統中有N個進程,競爭使用15個同類資源R(R屬於臨界資源),每個進程最多需要4個資源R。請問N爲多少時,系統一定不會發生死鎖?爲什麼?

55.     設有兩個併發執行的進程A 與B如下:

56.     進程A:                                                  進程B:

57.     for ( i = 0; i < 3; i++ ) {                                     for ( i =0; i < 3; i++ ) {

58.     P(s);                                                                   P(q);

59.     x = x + 1;                                                           x= x + 2;

60.     V(q);                                                         V(s);

61.     }                                                                         }

62.     其中,s、q爲信號量。x爲進程A 和B的共享變量,初值爲0。在下列每種情況下,進程A與B能到達完成狀態嗎?若能,則給出A與B均完成後x可能值的下限與上限。

63.     s的初值爲0,q的初值爲1。

64.     2.s、q的初值均爲0。

65.     3.s、q的初值均爲1。

 

66.     設有兩個併發執行的進程P1 與P2,其執行的代碼分別如下:

 

67.     進程P1:                                                進程P2:

68.     int    j;                                                               int   j;

69.     for ( j = 0; j< 3; j++ )                                for ( j = 0; j < 3; j++ )

70.     x = x + 1;                                                           x= x -2;

 

71.     其中,x是進程P1 和P2的共享變量,初值爲20。請給出進程P1 與P2均執行完成後所有可能的x值。

72.     何謂系統開銷?舉3例說明。

73.     有人說,運行OS花費的時間和空間都屬於系統開銷,對嗎?爲什麼?

74.     何謂系統進程?何謂用戶進程?

75.     一個輸入進程輸入Data,由多個處理進程,Data單元只能存放一個數據。輸入進程不斷地送入數據Data,由任意一個處理進程進行處理。要求併發執行的處理進程數不超過8個。請利用信號量寫出輸入進程和處理進程的同步算法,並說明所用信號量的含義。

76.     操作系統支持併發、共享等特性,它必須解決哪些問題?

77.     給出設備分配—數據傳輸控制的描述與流程分析.

78.      

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